US6228188-钢丝热处理

钢丝的热处理东北特钢集团大连钢丝制品公司徐效谦摘要：本文以生产实践为基础，用全新观念，对钢丝热处理工艺进行了梳理；从分析热处理原理，组织结构与使用性能关系入手，介绍各类钢丝的热处理工艺制定原则，并提供了一些实用技术数据和经验公式。

关键词：钢丝、热处理、工艺、显微组织、临界点。

钢丝生产有3个环节；热处理、表面处理和冷加工，所有钢丝均以热轧盘条为原料，经过1个或几个循环，才生产出合格的成品，工艺流程如图1。

↓↓图1 钢丝生产流程图热处理是钢丝生产过程中的一个重要环节，热处理的目的有3个：获得均匀的成分和适于冷加工的组织；消除加工硬化和内应力，以便继续进行冷加工；获得需要的力学性能、工艺性能和物理性能。

钢丝热处理按工艺流程可分为：原料热处理、半成品热处理（又称中间热处理）和成品热处理；按热处理效果可分为：软化处理、球化处理和强韧化处理。

不同种类的钢丝为达到软化、球化和强韧化的效果，往往采用不同的热处理方法。

众所周知，钢铁材料的性能取决于内部组织结构，组织结构取决于成分、冶炼、热加工、冷加工，特别是热处理工艺。

要选择合理、高效、经济的热处理工艺，必须了解材料性能与组织结构、显微组织与热处理工艺之间的关系，以及显微组织的种类和热处理的基本原理。

1 热处理基本原理1钢铁材料可以通过热处理改变性能是基于材料的两项基础特性：所有金属材料都是结晶体，并且具有多种晶体结构。

以铁为例，铁的晶格有体心立方（δ铁和α铁）和面心立方（γ铁）两种结构，如图2。

图2 铁的晶格结构2(a) 体心立方晶格；(b) 面心立方晶格；在铁凝固（≤1538℃）过程中首先形成具有体心立方晶格的δ铁，在1394℃～912℃区间转变为具有面心立方晶格的γ铁，912℃以下又转变为体心立方晶格的α铁。

其次，所有的钢铁材料都是两种以上元素组成的合金，即所有的钢铁材料都可以看成是由溶质和溶剂组成的两类固溶体之一：间隙固溶体或置换固溶体，溶质原子挤进基体（溶剂）金属晶格中间形成的固溶体叫间隙固溶体；溶质原子取代基体（溶剂）金属晶格中的溶剂原子形成的固溶体叫置换固溶体。

卡簧热处理标准卡簧是一种弹性元件，常用于机械装置中起到连接、固定、支撑等作用。

卡簧的质量直接影响到整个机械装置的运行稳定性和使用寿命。

为了提高卡簧的弹性和耐久性，常常需要对其进行热处理。

卡簧的热处理标准有许多，常见的有以下几种：1. GB/T 1222-2017《弹簧钢技术规范》该标准适用于制造弹簧和弹簧元件的冷拔、冷轧和热处理的碳素结构钢、碳素合金钢和不锈钢。

其中，对卡簧的热处理要求了硬化处理、回火处理等工艺参数，并规定了相应的力学性能要求。

2. GB/T 14981-2010《卡簧》该标准规定了卡簧的材料要求、制造技术要求和检验方法。

其中，热处理的相关要求包括材料的热处理状态、热处理过程的控制要求以及热处理后的力学性能要求等。

3. HB 5021-2009《卡簧材料热处理技术规范》该规范适用于卡簧材料的热处理工艺和技术要求。

其中，对于卡簧的热处理过程和工艺参数进行了详细说明，包括加热温度、保温时间、冷却方式等。

除了以上的标准外，卡簧的热处理还需要考虑以下几个方面的参考内容：1. 材料的选择卡簧的材料选择应根据具体应用场景和要求进行选取，常用的材料有碳素钢、合金钢、不锈钢等。

不同材料具有不同的强度、韧性和耐腐蚀性能，需要根据实际情况进行选择。

2. 加热温度和保温时间卡簧的热处理过程中，加热温度和保温时间的选择对最终的力学性能有重要影响。

过高的温度或过长的保温时间可能会导致材料过度软化或形变，而过低的温度或保温时间可能无法达到所需的强度要求。

3. 冷却方式卡簧经过加热处理后需要进行冷却，冷却方式直接影响到材料的组织结构和力学性能。

常见的冷却方式有水淬、油淬和空气冷却等，具体选择取决于材料的类型和要求。

4. 硬化深度和回火温度卡簧经过硬化处理后，通常需要进行回火处理以提高其韧性。

根据卡簧的使用要求，需要选取适当的回火温度和时间，以及控制好回火的温度均匀性，以保证硬度和韧性之间的平衡。

综上所述，卡簧的热处理标准涉及到材料的选择、加热温度和保温时间、冷却方式、硬化深度和回火温度等方面的参考内容。

17-4PH热处理方法一：对应牌号：17-4PH/0Cr17Ni4Cu4Nb/05Cr17Ni4Cu4Nb/AISI630,UNSS17400/SUS630/ X5CrNiCuNb16-4/1.4542/ 1.4548沉淀硬化不锈钢二：化学成分碳 C ：≤0.07 硅 Si：≤1.00 锰 Mn：≤1.00 硫 S ：≤0.030 磷P ：≤0.035铬Cr：15.50～17.50 镍Ni：3.00～5.00 铜Cu：3.00～5.00 铌 Nb：0.15～0.45三：应用范围应用领域：常年现货库存圆棒板材无缝管卷带！适用于制造要求耐腐蚀好且要求高强度的设备零件。

如发动机部件，泵轴、齿轮、活塞柱及特性要求的紧固件。

力学性能抗拉强度σb (MPa)：480℃时效,≥1310; 550℃时效,≥1060; 580℃时效,≥1000; 620℃时效,≥930，条件屈服强度σ0.2 (MPa)：480℃时效,≥1180;550℃时效,≥1000;580℃时效,≥865;620℃时效,≥725，伸长率δ5 (%)：480℃时效,≥10;550℃时效,≥12;580℃时效,≥13;620℃时效,≥16，断面收缩率ψ (%)：480℃时效,≥40;550℃时效,≥45;580℃时效,≥45;620℃时效,≥50硬度：固溶,≤363HB和≤38HRC;480℃时效,≥375HB和≥40HRC; 550℃时效,≥331HB和≥35HRC;580℃时效,≥302HB和≥31HRC;620℃时效,≥277HB和≥28HRC四：概况是一种马氏体沉淀硬化不锈钢材料。

除马氏体转变易强化外，还可以通过时效进一步强化，且其耐蚀性能和可焊接性都比一般马氏体钢好，于18-8型奥氏体钢相似。

优质碳素钢丝基本釆用GB/T699—1999（优质碳素结构钢》规定的35 ~ 85辗热轧线材为原料，经过热处理、拉拔（冷拉或冷轧），加工成钢丝C优质碳素钢丝的化学成分为:C 0, 32 7. 90,Si 0.17 ~0・ 37,Mn 0. 30 -0. 6O,SwO. 035,P^O. 035,NiwO・ 15, Cr^ 0.10,Cu^0.20o 一般要根据钢丝品种用途、性能和标准要求来确定其化学成分。

械剥离作用■以加速酸洗效果的氧化铁皮层。

而盐酸适用铁皮层较薄，易于酸洗的氧化铁皮层。

例如各种热处理一酸洗一磷化连续作业线，或热处理一酸洗一镀锌连续作业线是本选用盐酸。

为了防止线材及钢丝在酸洗时的“氢脆”现象,减少金属腐蚀，应在酸洗液中?^少蜀的缓蚀剂（抑制剂）。

在硫酸液中可添加LK-45型缓蚀剂或苦丁.衽盐酸液中可添加LK・46型缓蚀剂或乌洛托品。

«7.2盐KK洗工荃參数酸洗型式及规ft/inin盐《浓度(氮化亚铁懺« I酸SfiZt J «洗时间化注｛A中连纹式K洗肘间，是指立接挣电加热炉或明火加热炉的钢盘。

7・3・4确酸盐涂层钢丝磷酸盐涂层化学稳定性较好，原先被用作金属制品的防锈或增划I金属与漆结合牢度的媒介层。

直到近30年来,才被大a 用来作为拉丝中的润滑涂层。

由于«酸盐是钢丝与磷化液间的化学反应产物•故磷化膜与钢基结合得十分牢固。

由于磷化膜具有微孔结构及富有延展性等轄点，润滑剂容易嵌人微几而被带进拉243丝模,起到良好润滑作用。

因此在现代拉丝中■特别是拉拔碳含fi 较嵩的钢丝，为提高拉拔速度及产品质fi,广泛采用确酸盐涂层07. 3. 4. 1 基本原理磷化液是以磷酸二氢锌、硝酸锌和磷酸为主剂的弱酸性溶液。

经磷化处理后钢丝表面形成以Fe2(HPQ )3、F£iq 及如(叫)2、 ZnHPO,为结品层的磷化膜。

磷化膜生成机理为;按电化学观点，在磷化溶液中，右如下离 子存在；H* + HjPO ；时 + HPO 「 + POj* Zn(NO3)2^=^ Zn^* +2N0；由于钢丝化学成分(夹杂)不均匀■存在一定量的电势差，酸 洗后表面粗糙，在电解质作用下，钢丝表面产生无数的微电池。